20.①在“測金屬電阻率”實驗中,螺旋測微器測金屬絲的直徑的讀數(shù)如圖1,則直徑d=0.900mm.

②測得接入電路的金屬絲的長度為l,已知其電阻大約為25Ω.在用伏安法準(zhǔn)確測其電阻時,有下列器材供選擇,除必選電源(電動勢1.5V,內(nèi)阻很。、導(dǎo)線、開關(guān)外,電流表應(yīng)選A1,電壓表應(yīng)選V2,滑動變阻器應(yīng)選R1.(填代號)
并將設(shè)計好的測量電路原理圖畫在如圖2的虛框內(nèi).
A1電流表(量程40mA,內(nèi)阻約0.5Ω)
A2電流表(量程10mA,內(nèi)阻約0.6Ω)
V1電壓表(量程6V,內(nèi)阻約30kΩ)
V2電壓表(量程1.2V,內(nèi)阻約20kΩ)
R1滑動變阻器(范圍0~10Ω)
R2滑動變阻器(范圍0~2kΩ)
③若電壓表、電流表讀數(shù)用U、I表示,用上述
測得的物理量計算金屬絲的電阻率的表示式為ρ=$\frac{πUiz0m4ji^{2}}{4Il}$.

分析 ①螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上半刻度讀數(shù)再加可動刻度讀數(shù),在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀;
②根據(jù)電源電動勢選擇電壓表,根據(jù)電路最大電流選擇電流表,為方便實驗操作應(yīng)選擇最大阻值減小的滑動變阻器;根據(jù)待測電阻與電表內(nèi)阻的關(guān)系確定電流表接法,根據(jù)待測電阻阻值與滑動變阻器最大阻值間的關(guān)系確定滑動變阻器的接法,然后作出電路圖;
③應(yīng)用歐姆定律與電阻定律求出電阻率的表達式.

解答 解:①由圖示螺旋測微器可知,其示數(shù)為:0.5mm+40.0×0.01mm=0.900mm;
②電源電動勢為1.5V,則電壓表應(yīng)選擇V2;電路最電流約為:I=$\frac{U}{R}$=$\frac{1.2V}{25Ω}$=0.048A=48mA,電流表應(yīng)選擇A1,
為方便實驗操作,滑動變阻器應(yīng)選擇R1;待測電阻阻值約為25Ω,電流表內(nèi)阻約為0.5Ω,電壓表內(nèi)阻約為20kΩ,
電壓表內(nèi)阻遠大于待測電阻阻值,電流表應(yīng)采用外接法,滑動變阻器最大阻值為10Ω,滑動變阻器最大阻值小于待測電阻阻值,
為測多組實驗數(shù)據(jù),滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法,電路圖如圖所示:

③若電壓表的讀數(shù)為U,電流表的讀數(shù)為I,則金屬絲電阻為:R=$\frac{U}{I}$,
由電阻定律可知:R=ρ$\frac{l}{S}$=ρ$\frac{l}{π(\fracaisbf1c{2})^{2}}$,整理得:ρ=$\frac{πUs0z4fkm^{2}}{4Il}$;
故答案為:①0.900;②Al;V2;R1;電路圖如圖所示;③$\frac{πUpxqweg1^{2}}{4Il}$.

點評 設(shè)計實驗電路時,要注意滑動變阻器與電流表的接法;若滑動變阻器采用限流式時能限住電流,則應(yīng)用限流式,因為限流式操作方便且節(jié)能.因本題中電流表和電壓表內(nèi)阻一定,可以精確測量待測電阻值,此時無所謂電流表內(nèi)外接法選擇了.

練習(xí)冊系列答案
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(2)電場強度和電勢都是描述電場的物理量,請你在勻強電場中推導(dǎo)電場強度與電勢差的關(guān)系式.
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5.如圖在x軸的-3a和3a兩處分別固定兩個電荷QA、QB,圖中曲線是兩電荷之間的電勢Φ與位置x之間的關(guān)系圖象,圖中x=a處為圖線的最低點.線于在x=2a處由靜止釋放一個質(zhì)量為m、帶電荷量為q的正電點電荷,該電荷只在電場力作用下運動.下列有關(guān)說法正確的是( 。
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B.兩點電荷QA:QB=3:1
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單刀開關(guān)一個、導(dǎo)線若干.
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9.圖示是研究閉合電路的內(nèi)電壓、外電壓和電動勢間關(guān)系裝置:
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10.用兩只電壓表也可以測電源的電動勢,如圖所示.電壓表V1與電鍵S并聯(lián),再串聯(lián)電壓表V2后與電源相連,當(dāng)S斷開時,V1的讀數(shù)為12V,V2的讀數(shù)為6V,當(dāng)S閉和時V2的讀數(shù)為15V.求該電源的電動勢.

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